安定かつ動的な紡錘体構造を実現する分裂期モータータンパク質の設計原理の探究

• 研究課題/領域番号: 15KT0155
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 特設分野
• 研究分野: 構成的システム生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 古田 健也 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (40571831)
• 研究期間 (年度): 2015-07-10 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: モータータンパク質 / kinesin-5 / 微小管 / 両方向性 / 両方向性モーター

研究成果の概要

本研究は，細胞分裂時に現れる紡錘体の形成・維持の仕組みをモデルとして，個々の分子の数のゆらぎと，全体の構造の高い安定性・再現性との間のギャップを埋め，生物特有の安定かつ動的な構造・ネットワークを自己組織的に形成するための素子の設計原理を知ることを目的とした研究である．途中，研究計画の変更を行い，分子数に応じて運動方向性が逆転することが知られているkinesin-5に焦点を絞り，これが微小管を集団で架橋しながら運動する現象を研究対象とした．その結果，DNAナノ構造体を用いてkinesin-5を集積した複数多分子複合体の作製に成功し，運動方向の逆転と分子数の間の関係を研究することが可能になった．

研究成果

• [国際共同研究] University of Vermont(米国)
• [雑誌論文] Small teams of myosin Vc motors coordinate their stepping for efficient cargo transport on actin bundles (2017)
  • 著者名/発表者名: Elena B. Krementsova, Ken’ya Furuta, Kazuhiro Oiwa, Kathleen M. Trybus, M. Yusuf Ali
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 未定
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Integration of Au nano-pillars and SAM enables protein patterning with designed spacing at single molecule level (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Taikopaul, Kazushi Sasakura, Ken’ya Furuta, Kazuhiro Oiwa, Hirofumi Shintaku, Hidetoshi Kotera, Ryuji Yokokawa
  • 学会等名: 17th IEEE International Conference on Nanotechnology
  • 国際学会